Robust nonlinear feedback–feedforward control of a coupled kinetic Monte Carlo–finite difference simulation

Robust nonlinear feedforward–feedback controllers are designed for a multiscale system that dynamically couples kinetic Monte Carlo (KMC) and finite difference (FD) simulation codes. The coupled codes simulate the copper electrodeposition process for manufacturing on-chip copper interconnects in electronic devices. The control objective is to regulate the current density subject to the condition that the steady-state fluctuation of the overpotential remains bounded within ±0.01 V. The controller designs incorporate a low-order stochastic model that captures the input–output behavior of the coupled KMC–FD code. The controllers achieve the objectives and the closed-loop responses implemented on the low-order model and the coupled KMC–FD code match well within stochastic variations. The nonlinear feedforward control reduces the rise time of the controller response while the feedback control ensures robustness in the presence of model uncertainty.     

Inhibition of microbial growth in ready‐to‐eat food stored at ambient temperature by modified atmosphere packaging

This study was undertaken to develop a modified atmosphere package to control microbial growth in ready‐to‐eat (RTE) products stored at ambient temperature. Ethanol and/or limonene associated with modified atmosphere (CO₂ : O₂ : N₂ = 30% : 5% : 65%) was used to inhibit the growth of total air‐borne microorganisms and Escherichia coli in RTE products stored at 25°C. The results indicated that 0.05% ethanol vapour in the headspace was effective to inhibit the growth of air‐borne microorganisms and E. coli at 25°C for 72 h in a model study, and the effectiveness was related to ethanol content. Both 73 ppm limonene and 0.05% ethanol vapour enhanced the bacteriostatic effect of modified atmosphere in RTE sushi roll products, and no off‐flavour was detected using this formulated gas; however, no significant inhibitory effect was observed for RTE cold noodle products. This study concludes that combinations of carbon dioxide, ethanol or limonene vapours are effective to inhibit microbial growth in RTE food at ambient temperature, and the outcome may be due to the hurdle effect. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

对空监视雷达探测威力检飞的几个问题

以新的观点论证了对空监视雷达探测威力检验飞行中所需的采样点数和飞行架次，讨论了预警机雷达威力检飞的特殊问题，包括地区选择、航线设计和目标机标定等。     

三相交流电动机启动过程参数数值模拟

提出一种进行模拟计算电动机启动过程中各参数的新方法。利用电机运行理论,结合物体定轴转动定律,推导出电机运行参数随时间变化的函数关系式。将计算公式离散化后,对电机启动过程运行规律进行求解。实例计算了一种型号潜油三相电动机启动时电动机定子电流、转子电流、激磁电流、扭转力矩、转速参数及效率参数等随时间或转差率的变化规律,其变化曲线与试验结果基本一致,说明提出的计算方法是有效、正确、适用的。     

储层泥浆侵入深度预测方法研究

泥浆侵入半径的确定尚缺乏严格的验证标准.以油水两相渗流理论和离子扩散方程为基础,结合储集层特点,研究了不同储层参数下泥浆滤液对地层的侵入特性.数值模拟侵入时间选取10 d和20 d.数值模拟结果表明,侵入半径在渗透率不变的情况下随孔隙度的增大而减小,在孔隙度不变的情况下随渗透率的增大而增大;当渗透率和孔隙度都发生变化时,泥浆侵入半径一般随孔隙度的增加呈幂函数增加.依据这种关系对测井资料约束处理,得到的泥浆侵入半径较客观地反映了地层的真实情况.     

基于进化算法的常减压装置模拟

提出了基于优选优生进化算法（Select—best and prepotency evolution algorithm，SPEA）的常减压装置模拟方法。以各塔的温度分布为目标，基于生产过程和分析数据，采用SPEA确定各塔板Murphree效率，从而精确描述各塔板平衡偏离程度。在实际应用中，获得具有良好精度的常减压装置模型。系统分析了SPEA算法的关键参数——优选领域大小与计算复杂性及寻优性能之间的关系，结果显示其取值为群体规模的10％最为合适。     

CO2吞吐工艺操作参数的整体优化设计

针对ZY油田原油CO2吞吐的工艺过程，建立了CO2吞吐数值模拟模型。应用数值模拟方法对CO2吞吐进行了实例分析，首先对该井的CO2吞吐参数进行了单因素敏感性分析，分析了CO2周期注入量、注入速度、焖井时间、采液速度等因素对CO2吞吐效果的影响。在此基础上进一步运用正交试验方法对CO2吞吐参数进行了优化，通过计算表明用正交试验优选法得到的优化方案比单因素敏感性分析所得的优化结果更为合理。     

LNG冷量优化集成利用技术

我国将相继在沿海地区建成多个LNG接收站，每年将进口数以千万吨计的LNG，同时携带数着巨额冷量，而这些冷量可用于发电、空气分离、制造干冰、低温冷库等众多领域。基于国外LNG冷量利用现状，指出我国即将展开和实施此项技术还存在着：过程火用损较大，缺乏系统、全面的LNG冷量利用技术的研发指导机制，以及宏观调控力度薄弱等问题，进而提出了发展LNG冷量的集成利用方案，可为此类技术的研发利用提供新思路。以福建即将进口的LNG为例，模拟了空气分离与干冰制备的集成工艺流程，结果表明：福建每年进口的260×10⁴t LNG可以冷却290×10⁴t空气，相当于60000 m³/h的氧气制备规模，还可以生产100×10⁴t的干冰，其过程火用损较小；其剩余的高温位冷量可应用于低温冻结库或冰灯等项目，这对主体装置的实施效果和过程火用损的影响较小。该技术的优点在于可灵活控制冷却空气的液化率，基本不用冷却循环水，流程简单，设备投资少，能耗低等。     

燃气管网动态仿真的研究及应用

研究和了解燃气在管道中的流动，是进行燃气管网系统优化和提高管网输运系统安全性的前提和基础。以流体力学三大守恒方程为基础，建立了等温和非等温条件下的燃气管网稳态和动态仿真理论模型。以有限差分法为基础，得到了上述模型的求解方法，并加入了耗散项，提高了求解方法的稳定性。通过增加初始点和延长出口点的方法，简化了模型的求解。通过在北京六环天然气管网中的初步应用，分别得到了与实际值综合相对误差为1.21％和2.62％的压力和流量仿真值，从而验证了模型及求解方法的可靠性。     

空气钻井技术在普光气田的应用

普光气田是四川盆地已发现的最大天然气田。普光气田已钻井实践表明,常规钻井液钻井技术机械钻速低,钻井周期长,钻井复杂及事故多,无法满足普光气田开发要求。为了提高钻井速度,缩短钻井周期,加快普光气田的开发进程,在PD-1井、P2-2井、PA-2井、P4-2井、P6-3井等5口井进行了空气钻井试验。文中分析了普光气田进行空气钻井的可行性,介绍了空气钻井技术在普光气田的实践情况,并对空气钻井的效果进行了评价,分析了空气钻井技术在普光气田进一步应用需要重视和解决的问题,并提出了今后的研究方向。